5.6　信令狀態機

在開始介紹端到端通信之前，必須先實現客戶端的信令系統，讓客戶端與信令服務器可以互通，從而為端到端交換信息做好準備。那么客戶端的信令系統該如何實現呢？

最簡單的辦法是通過狀態機實現，其基本原理如下：每次發送/接收一個信令后，客戶端都根據狀態機當前的狀態做相應的邏輯處理。比如當客戶端剛啟動時，其處于Init狀態，在此狀態下，用戶只能向服務端發送join消息，待服務端返回joined消息后，客戶端的狀態機發生了變化，變成了joined狀態后，才能開展后續工作。客戶端的狀態機如圖5.1所示。

圖5.1　信令狀態機

從圖中可以發現，客戶端的狀態機共有4種狀態，分別是Init、joined、joined_unbind以及joined_conn。下面詳述一下各種狀態之間是如何變化的。

·客戶端剛啟動時，其初始狀態為Init。

·在Init狀態下，用戶只能向服務器發送join消息；服務端收到join消息后，會返回joined消息；如果客戶端能收到joined消息，則說明用戶已經成功加入房間中，此時客戶端狀態更新為joined。

·在joined狀態下，客戶端有多種選擇，根據不同的選擇可以切換到不同的狀態：

　–如果用戶離開房間，客戶端又回到了初始狀態，即Init狀態。

　–如果客戶端收到第二個用戶加入的消息（即other_joined消息），則切換到join_conn狀態。在這種狀態下，兩個用戶就可以進行通信了。

　–如果客戶端收到第二個用戶離開的消息（即bye消息），則需要將其狀態切換到join_unbind。實際上，join_unbind狀態與joined狀態基本是一致的，不過可以通過這兩種不同的狀態值判斷出用戶之前的狀態。

·如果客戶端處于join_conn狀態，當它收到bye消息時，會變成joined_unbind狀態。

·如果客戶端是joined_unbind狀態，當它收到other_join消息時，會變成join_conn狀態。

接下來看一下客戶端狀態機是如何實現的，參見代碼5.9。

代碼5.9　客戶端狀態機

---

1 var state = init;
2
3 // 連接信令服務器并根據信令更新狀態機
4 function conn(){
5
6    // 建立socket.io 連接
7    socket = io.connect ();
8
9    // 收到joined 消息
10   socket.on('joined ', (roomid , id) =>
11      state = 'joined '; // 變更狀態
12      …
13      // 創建連接
14      createPeerConnection ();
15      bindTracks ();
16      …
17   });
18
19   // 收到otherjoin 消息
20   socket.on('otherjoin ', (roomid) => {
21     …
22     state = 'joined_conn '; 　// 更改狀態
23     call();
24     …
25   });
26
27   // 收到full 消息
28   socket.on('full', (roomid , id) => {
29     …
30     hangup ();
31     socket.disconnect (); // 關閉連接
32     state = 'init'; // 回到初始化狀態
33     …
34   });
35
36 // 收到用戶離開的消息
37 socket.on('left', (roomid , id) => {
38     …
39     hangup ();
40     socket.disconnect ();
41     state='init' // 回到初始化狀態
42     …
43   });
44
45 socket.on('bye', (room , id) => {
46     …
47     state = 'joined_unbind ';
48     hangup ();
49     …
50   });
51
52   …
53   // 向服務端發送join 消息
54   roomid = getQueryVariable('room');
55   socket.emit('join', roomid);
56
57  }
58
59   …
60   conn(); // 與信令服務器建立連接
61 …

---

在代碼5.9中，首先執行第一行代碼，將狀態機的狀態初始化為init；之后調用conn（）函數，讓客戶端與信令服務器建立連接。而在conn（）內部做了三件事：一是調用socket.io的connect（）方法與信令服務器建立連接；二是向socket.io注冊5個回調函數，分別對應5個信令消息，即joined、otherjoin、full、left以及bye消息，以便收到不同的消息時做不同的邏輯處理；三是向信令服務器發送join消息。至此客戶端的運轉就由信令驅動起來了。

當客戶端收到服務端返回的joined消息后，會在回調之前注冊到socket.io中的回調函數，因此上面代碼的第10～17行會被執行。在這段代碼中，客戶端首先變更自己當前的狀態為joined，然后創建RTCPeerConnection（關于RTCPeerConnection的內容將會在5.7.1節詳細介紹）對象，最后將采集到的音視頻流綁定到之前創建好的RTCPeerConnection對象上。

當第二個用戶上線后，第一個用戶會收到服務端發來的otherjoin消息。上面代碼中的第20～25行會被執行。在這幾行代碼中，也是先變更客戶端狀態為joined_conn，然后調用call（）函數。call（）函數實現的是媒體協商，有關媒體協商相關的內容會在5.7.3節再做介紹，相關的代碼也在5.7.3節中給出。

其他幾種情況與前面介紹的兩種情況是類似的，都是收到服務端的信令后回調對應的函數，在函數中變更狀態，然后做相應的邏輯處理，這里就不再贅述了。